Recent onderzochte interferometrie toont aan dat Nunki, de op één na helderste ster in het sterrenbeeld Boogschutter, een compacte dubbelster blijkt te zijn die over miljoenen jaren zal versmelten tot een enorme supernova, op slechts 228 lichtjaar afstand.
Wat tot nu toe beschouwd werd als een enkelvoudige helder stralende ster in het sterrenbeeld Boogschutter, Nunki (σ Sagittarii), blijkt uit recente interferometrie een dubbelstersysteem te zijn. Dankzij de ongeëvenaarde resolutie van de Very Large Telescope Interferometer (VLTI) is vastgesteld dat de twee sterren elk zo’n 6,5 en 6,3 zonsmassa’s tellen en om elkaar heen cirkelen in een baan van 0,60 astronomische eenheden (AE) met een periode van slechts 50 dagen. Deze ontdekking plaatst Nunki over ongeveer 20 miljoen jaar als de dichtstbijzijnde imploderende supernova in wording van de Aarde.
Ontmaskering van Nunki als dubbelster
Decennialang leverde onderzoek naar Nunki wisselende conclusies op: het was zowel als enkele als dubbele ster beschreven, afhankelijk van gebruikte telescopen en methodieken. Onder leiding van Idel Waisberg is onlangs met de GRAVITY-instrumentatie op de VLTI een interferometrisch onderzoek uitgevoerd waarbij vier verplaatsbare 1,8 meter-telescopen zó zijn opgesteld dat de maximale basislijn 130 meter bedroeg. Hierdoor is een uitzonderlijke resolutie van 3,5 milliboogseconden bereikt, voldoende om twee separate lichtbronnen te onderscheiden in het Nunki-systeem.
De analyse demonstreert dat de twee componenten van dit dubbelstersysteem bijna gelijke massa’s hebben: 6,5 respectievelijk 6,3 maal de massa van onze zon, met een onderlinge afstand van 0,60 AU. (1 AU is de afstand zon tot aarde) en een omlooptijd van selchts 50 dagen. Op basis van ster-isochroon modellering wordt hun leeftijd geschat op circa 30 miljoen jaar.
Blik op de VLTI
De VLTI, gesitueerd op ESO’s Paranal-observatorium in Chili, combineert acht telescopen: vier vaste 8,2 meter-hoofdtelescopen en vier hulptelescopen van 1,8 meter, die flexibel inzetbaar zijn. Door de verplaatsbaarheid van de kleinere telescopen kunnen astronomen de resolutie en basislijn nauwkeurig afstemmen op het doel van onderzoek – in dit geval het onderscheiden van (compacte) dubbelsterren in de relatief zeer nabij gelegen regionen van onze melkweg.
Toekomstige evolutie en samensmelting
Hoewel Nunki’s samenstelling als dubbelstersysteem een gegeven blijkt, is de toekomst ervan onvermijdelijk: de meest massieve ster van de beiden zal als eerste uitzetten tot een rode reus. Naar schatting over 20 miljoen jaar zal deze ster haar Roche-lob grens overschrijden, instabiel worden en massa uitwisselen aan de iets minder massieve sterpartner. Deze fase van instabiele massadeling mondt uit tot een volledige fusie van beide componenten, waarbij een enkele ster van ongeveer 12 zonsmassa’s zal ontstaan.
De nieuwgevormde ster is na de fusie massief genoeg om zijn levenscyclus te beëindigen in een imploderende supernova type II. De berekende afstand van 228 lichtjaar maakt van Nunki het dichtstbijzijnde kandidaat-systeem voor een dergelijke supernova gebeurtenis, wat mogelijkheden biedt voor toekomstige astrofysische studies – mits men de lange wachttijd van tientallen miljoenen jaren in ogenschouw neemt…
De herclassificatie van Nunki als compacte dubbelster, de voorspelling van een samensmelting tot een 12 zonsmassa tellende ster welke zal imploderen als supernova type II markeren een mijlpaal in de studie van nabije supernova’s. Dankzij geavanceerde interferometrie met de VLTI is een diepgaand inzicht verkregen in de massa’s, banen en toekomstige interacties van deze sterpartners. Hoewel de daadwerkelijke supernova pas over vele miljoenen jaren plaats zal vinden, maakt de relatieve nabijheid van 228 lichtjaar Nunki nu al tot een uitgelezen doelwit voor astronomische studies en inzichten over zowel dubbelstersystemen als supernovae in wording; een leermeester voor de impactvollere gebeurtenissen en dynamiek in de kosmos.
